JP2005173468A - Positive resist composition and resist pattern forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a positive resist composition and a resist pattern forming method.
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速に微細化が進んでいる。微細化の手法としては一般に露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザー(248nm)が導入されている。
また、微細な寸法のパターンを再現可能な高解像性の条件を満たすレジスト材料の1つとして、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大するベース樹脂と、露光により酸を発生する酸発生剤を含有する化学増幅型ポジ型レジスト組成物が知られている。
酸発生剤としては、現在、オニウム塩が最も一般的に用いられている。該オニウム塩のアニオン部(酸)は、鎖状のフッ素化アルキルスルホン酸イオンがほとんどであり、その他の酸は、酸性度の問題からあまり使用されていない。そのフッ素化アルキルのアルキル鎖としては、レジスト膜中の酸の拡散長をコントロールするために、炭素数の長いものが好ましいとされていたが、該アルキル鎖が炭素数4以上のフッ素化アルキルスルホン酸に関しては、安全性に対する疑問が指摘され始め、現在、世界的に使用が制限されつつある。そのため、そのような長鎖のフッ素化アルキルスルホン酸を使わずに、レジスト膜中の拡散長が短い酸発生剤が必要とされている。
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, miniaturization has rapidly progressed due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened. Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but now KrF excimer laser (248 nm) has been introduced.
In addition, as one of the resist materials that satisfy the high resolution conditions that can reproduce patterns with fine dimensions, it contains a base resin that increases alkali solubility by the action of acid and an acid generator that generates acid upon exposure. A chemically amplified positive resist composition is known.
Currently, onium salts are most commonly used as acid generators. The anion portion (acid) of the onium salt is mostly a chain fluorinated alkyl sulfonate ion, and other acids are rarely used due to the problem of acidity. As the alkyl chain of the fluorinated alkyl, in order to control the diffusion length of the acid in the resist film, those having a long carbon number are preferred. However, the alkyl chain is a fluorinated alkyl sulfone having a carbon number of 4 or more. With regard to acids, questions about safety have begun to be pointed out, and their use is currently limited worldwide. Therefore, there is a need for an acid generator having a short diffusion length in a resist film without using such a long-chain fluorinated alkylsulfonic acid.
一方、近年の半導体素子の急激な微細化に伴い、いっそうの解像性の向上が求められている。特に、スペース部サイズに対するレジストライン部サイズの比が1未満、例えばスペース部サイズに対するレジストライン部サイズの比が1/9となるような、いわゆる孤立ラインパターンの形成において、解像性向上が必要となってきている。
さらに、このような孤立ラインパターン部(疎パターン部)と、スペース部サイズに対するレジストライン部サイズの比が1以上、例えばスペース部サイズに対するレジストライン部サイズの比が1/1となるような、いわゆるラインアンドスペース(L&S)パターン部(密パターン部)とが混在する疎密混在パターンの形成工程では、疎パターン部と密パターン部とのレジストパターンサイズに差が生じる、いわゆる近接効果の問題が生じてしまうが、従来のレジストではこのような近接効果を抑制するのが困難であり、その改善が望まれている。
また、半導体素子の急激な微細化に伴い、ラインエッジラフネス(LER)が深刻な問題となってきており、その改善も望まれている。
On the other hand, with the rapid miniaturization of semiconductor elements in recent years, further improvement in resolution is required. In particular, in the formation of so-called isolated line patterns in which the ratio of the resist line portion size to the space portion size is less than 1, for example, the ratio of the resist line portion size to the space portion size is 1/9, it is necessary to improve the resolution. It has become.
Further, such an isolated line pattern portion (sparse pattern portion) and the ratio of the resist line portion size to the space portion size is 1 or more, for example, the ratio of the resist line portion size to the space portion size is 1/1. In a sparse / dense mixed pattern forming process in which so-called line and space (L & S) pattern portions (dense pattern portions) coexist, there arises a so-called proximity effect problem in which there is a difference in resist pattern size between the sparse pattern portion and the dense pattern portion. However, it is difficult to suppress such a proximity effect with a conventional resist, and an improvement is desired.
Further, along with the rapid miniaturization of semiconductor elements, line edge roughness (LER) has become a serious problem, and improvement thereof is also desired.
本出願人は、すでに、孤立ラインパターンの解像性に優れ、疎密混在パターンにおける近接効果を抑制できる化学増幅型ポジ型レジスト組成物として、特定の4元共重合体を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される単位を主鎖に有し、酸の作用によってアルカリに対する溶解性が増大する樹脂成分をベース樹脂として用いたポジ型レジスト組成物を提案している(特許文献1参照)。
しかし、特許文献1記載の4元共重合体を含むポジ型レジスト組成物は、孤立ラインパターンの解像性には優れているものの、前記L&Sパターンの解像性や、トレンチパターン、すなわち、レジストライン部サイズに対するスペース部サイズの比が1未満、例えばレジストライン部サイズに対するスペース部サイズの比が1/9となるような孤立スペースパターンの解像性については充分とはいえない。そのため、これらのパターンの解像性についても、さらなる向上が求められている。また、該4元共重合体を含むポジ型レジスト組成物において、ラインエッジラフネスの更なる改善が求められている。
However, although the positive resist composition containing the quaternary copolymer described in Patent Document 1 is excellent in the resolution of the isolated line pattern, the resolution of the L & S pattern, the trench pattern, that is, the resist The resolution of an isolated space pattern in which the ratio of the space part size to the line part size is less than 1, for example, the ratio of the space part size to the resist line part size is 1/9 is not sufficient. Therefore, further improvement is required for the resolution of these patterns. Further, in the positive resist composition containing the quaternary copolymer, further improvement in line edge roughness is required.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、LERの低減、解像性、特にL&Sパターンや孤立スペースパターンの解像性に優れたポジ型レジスト組成物、該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses a positive resist composition excellent in LER reduction and resolution, particularly in the resolution of an L & S pattern and an isolated space pattern, and the resist composition. It is an object of the present invention to provide a resist pattern forming method.
本発明者らは、鋭意検討した結果、前記4元共重合体と特定の酸発生剤とを組み合わせて用いることで上記課題が解決されることを見出した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、本発明の第1の発明は、(A)酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分、および(B)露光により酸を発生する酸発生剤成分を含有するポジ型レジスト組成物であって、
前記樹脂成分(A)が、単環式又は多環式基含有酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a1)、ラクトン含有単環または多環式基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)、水酸基含有多環式基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)、および前記構成単位(a2)、(a3)以外の多環式基含有非酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a4)を含む共重合体であり、
前記酸発生剤成分(B)が、下記一般式(b−1)または(b−2)
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by using the quaternary copolymer and a specific acid generator in combination.
The present invention has been made on the basis of the above findings. The first invention of the present invention is (A) a resin component whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and (B) an acid that generates an acid by exposure. A positive resist composition containing a generator component,
The resin component (A) is a structural unit (a1) derived from a (meth) acrylate ester containing a monocyclic or polycyclic group-containing acid dissociable, dissolution inhibiting group, a lactone-containing monocyclic or polycyclic group A structural unit (a2) derived from a (meth) acrylic acid ester containing, a structural unit (a3) derived from a (meth) acrylic acid ester containing a hydroxyl group-containing polycyclic group, and the structural unit (a2), A copolymer containing a structural unit (a4) derived from a (meth) acrylic acid ester containing a polycyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group other than (a3),
The acid generator component (B) is represented by the following general formula (b-1) or (b-2)
[式中、Xは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y、Zは、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表し;R1〜R3は、それぞれ独立に、アリール基またはアルキル基を表し、R1〜R3のうち少なくとも1つはアリール基を表す]
で表される少なくとも1種のスルホニウム化合物を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物である。
また、本発明の第2の発明は、前記ポジ型レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的に露光処理を行った後、アルカリ現像してレジストパターンを形成することを特徴とするレジストパターン形成方法である。
[Wherein X represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y and Z each independently represents at least one hydrogen atom substituted with a fluorine atom; R 1 to R 3 each independently represents an aryl group or an alkyl group, and at least one of R 1 to R 3 represents an aryl group]
A positive resist composition comprising at least one sulfonium compound represented by the formula:
According to a second aspect of the present invention, a resist film is formed on a substrate using the positive resist composition, the resist film is selectively exposed, and then developed with an alkali. A resist pattern forming method characterized in that a pattern is formed.
なお、本発明において、「ラクトン含有単環式基または多環式基」とは、ラクトン環からなる単環式基またはラクトン環を有する多環式基である。なお、このときラクトン環とは−CO−O−構造を含むひとつの環を示し、これをひとつ目の環として数える。従って、ここではラクトン環のみの場合はラクトン含有単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらずラクトン含有多環式基とする。また、本発明において、「構成単位」とは、重合体を構成するモノマー単位を意味する。また、「(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、本明細書中においては、次の一般式(5)で示される単位において、Rが水素原子であるアクリル酸エステルから誘導される構成単位、Rがメチル基であるメタクリル酸エステルから誘導される構成単位、さらにはRがC2〜C5程度の低級アルキル基、具体的にはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの直鎖状または分岐状のアルキル基である構成単位の総称とする。 In the present invention, the “lactone-containing monocyclic group or polycyclic group” is a monocyclic group consisting of a lactone ring or a polycyclic group having a lactone ring. At this time, the lactone ring refers to one ring containing a —CO—O— structure, and this is counted as the first ring. Therefore, here, in the case of only the lactone ring, the lactone-containing monocyclic group is used, and in the case of having another ring structure, the lactone-containing polycyclic group is used regardless of the structure. In the present invention, the “structural unit” means a monomer unit constituting the polymer. In addition, the “structural unit derived from (meth) acrylic acid ester” in this specification is derived from an acrylic acid ester in which R is a hydrogen atom in the unit represented by the following general formula (5). A structural unit derived from a methacrylic acid ester in which R is a methyl group, and further R is a lower alkyl group of about C2 to C5, specifically an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n-butyl. A general term for a structural unit which is a linear or branched alkyl group such as a group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
本発明のポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法によれば、LERの低減、解像性、特にL&Sパターンや孤立スペースパターンの解像性に優れたレジストパターンを形成できる。 According to the positive resist composition and the resist pattern forming method of the present invention, it is possible to form a resist pattern excellent in LER reduction and resolution, in particular, the resolution of L & S pattern and isolated space pattern.
以下、本発明をより詳細に説明する。
≪ポジ型レジスト組成物≫
本発明のポジ型レジスト組成物は、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分(A)(以下、(A)成分ということがある。)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、(B)成分ということがある。)とを含むものである。
本発明は、(A)成分が、前記構成単位(a1)〜(a4)を含む共重合体であること、および(B)成分が、前記一般式(b−1)または(b−2)で表される少なくとも1種のスルホニウム化合物を含有することを特徴とする。
これら(A)成分と(B)成分との組み合わせにより、解像性、特にL&Sパターンや孤立スペースパターンの解像性に優れたレジストパターンを形成することができる。また、得られるレジストパターンの形状も、パターン側壁の垂直性の高い矩形性に優れたものである。さらに、ラインエッジラフネス(LER)の低減されたレジストパターンを形成することができる。また、レジストパターンを形成する際の焦点深度幅(DOF)も大きい。なお、ここで、LERとは、現像後のレジストパターンにおいて、例えばラインアンドスペースパターンの側壁に形成される不均一な凹凸を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
≪Positive resist composition≫
The positive resist composition of the present invention comprises a resin component (A) whose alkali solubility is increased by the action of an acid (hereinafter, also referred to as component (A)), and an acid generator component that generates an acid upon exposure ( B) (hereinafter also referred to as component (B)).
In the present invention, the component (A) is a copolymer containing the structural units (a1) to (a4), and the component (B) is the general formula (b-1) or (b-2). It contains at least one kind of sulfonium compound represented by the following.
By combining these (A) component and (B) component, it is possible to form a resist pattern having excellent resolution, particularly, L & S pattern and isolated space pattern resolution. Moreover, the shape of the obtained resist pattern is also excellent in the rectangularity with high verticality of the pattern side wall. Furthermore, a resist pattern with reduced line edge roughness (LER) can be formed. Also, the depth of focus (DOF) when forming the resist pattern is large. Here, LER means, for example, uneven unevenness formed on the side wall of the line and space pattern in the developed resist pattern.
<(A)成分>
(A)成分は、いわゆる酸解離性溶解抑制基を有するアルカリ不溶性のものであり、露光により前記(B)成分から発生した酸が作用すると、酸解離性溶解抑制基が解離し、これによって(A)成分全体がアルカリ不溶性からアルカリ可溶性に変化する。そのため、レジストパターンの形成においてマスクパターンを介して露光すると、または露光に加えて露光後加熱(PEB)を行うと、露光部はアルカリ可溶性へ転じる一方で、未露光部はアルカリ不溶性のまま変化しないので、アルカリ現像することによりポジ型のレジストパターンが形成できる。
<(A) component>
The component (A) is an alkali-insoluble one having a so-called acid dissociable, dissolution inhibiting group, and when an acid generated from the component (B) is acted upon by exposure, the acid dissociable, dissolution inhibiting group is dissociated. A) The whole component changes from alkali-insoluble to alkali-soluble. Therefore, when exposure is performed through a mask pattern in the formation of a resist pattern, or when post-exposure heating (PEB) is performed in addition to exposure, the exposed portion turns into alkali-soluble, while the unexposed portion remains alkali-insoluble. Therefore, a positive resist pattern can be formed by alkali development.
構成単位(a1)は、単環式又は多環式基含有酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される単位である。
単環式基としては、シクロアルカンから1個の水素原子を除いた基、例えばシクロヘキシル基等の脂肪族単環式基が挙げられる。多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テロラシクロアルカンなどとして、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基、すなわち脂肪族多環式基が挙げられる。ここで、これらの単環式基又は多環式基は、ArFレジストにおいて多く提案されたもので、本発明においてもこれらの単環式又は多環式基を任意に選択し使用することができるが、中でもアダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロドデカニル基等の脂肪族多環式基を用いるのが、工業上入手し易いなどの点で好ましい。
The structural unit (a1) is a unit derived from a (meth) acrylic acid ester containing a monocyclic or polycyclic group-containing acid dissociable, dissolution inhibiting group.
Examples of the monocyclic group include a group obtained by removing one hydrogen atom from a cycloalkane, for example, an aliphatic monocyclic group such as a cyclohexyl group. Examples of polycyclic groups include bicycloalkanes, tricycloalkanes, teracycloalkanes, etc., groups obtained by removing one hydrogen atom from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. An aliphatic polycyclic group is mentioned. Here, many of these monocyclic groups or polycyclic groups have been proposed in ArF resists, and in the present invention, these monocyclic groups or polycyclic groups can be arbitrarily selected and used. However, it is preferable to use an aliphatic polycyclic group such as an adamantyl group, a norbornyl group, or a tetracyclododecanyl group from the viewpoint of industrial availability.
酸解離性溶解抑制基は、前述したように、露光前には(A)成分全体をアルカリ不溶とするアルカリ溶解抑制性を有し、露光後には後述する(B)成分から発生した酸の作用により解離し、(A)成分全体をアルカリ可溶性へと変化させるものである。
このような酸解離性溶解抑制基としては、例えば(メタ)アクリル酸のカルボキシル基と環状または鎖状の第3級アルキルエステルを形成するものが広く知られている。
構成単位(a1)としては、前述した機能を有するものであれば特に限定されることなく、任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(1)、(2)または(3)から選択される少なくとも1種の構成単位が、解像性、耐ドライエッチング性に優れている等の点で好ましい。
As described above, the acid dissociable, dissolution inhibiting group has an alkali dissolution inhibiting property that makes the entire component (A) insoluble in alkali before exposure, and the action of an acid generated from the component (B) described later after exposure. To dissociate the entire component (A) into alkali-soluble.
As such acid dissociable, dissolution inhibiting groups, for example, those that form a cyclic or chain tertiary alkyl ester with a carboxyl group of (meth) acrylic acid are widely known.
As the structural unit (a1), any unit can be used without particular limitation as long as it has the functions described above. Specifically, at least one structural unit selected from the following general formula (1), (2), or (3) is preferable in that it has excellent resolution and dry etching resistance.
一般式(1)で表される構成単位は、(メタ)アクリル酸のエステル部の酸素原子(−O−)に隣接する炭素原子が、アダマンチル基のような環骨格上の第3級アルキル基となる場合である。
Rとしては、水素原子またはメチル基、さらにはC2〜C5程度の低級アルキル基、具体的にはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。
また、R1としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。ここで、R1を炭素数2以上のアルキル基とすれば、メチル基の場合に比べて酸解離性が高くなる傾向にあり、好ましい。ただし、工業的にはメチル基、エチル基とするのが最も好ましい。
The structural unit represented by the general formula (1) is a tertiary alkyl group on a ring skeleton such as an adamantyl group in which the carbon atom adjacent to the oxygen atom (—O—) of the ester portion of (meth) acrylic acid is This is the case.
R is a hydrogen atom or a methyl group, and further a lower alkyl group of about C2 to C5, specifically an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, Examples include lower linear or branched alkyl groups such as isopentyl group and neopentyl group.
R 1 is a lower linear or branched group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, or a neopentyl group. Of the alkyl group. Here, if R 1 is an alkyl group having 2 or more carbon atoms, the acid dissociation tends to be higher than that of a methyl group, which is preferable. However, industrially, a methyl group or an ethyl group is most preferable.
一般式(2)で表される構成単位は、(メタ)アクリル酸のエステル部の酸素原子(−O−)に隣接する炭素原子が第3級アルキル基であり、該アルキル基中にさらにアダマンチル基のような環骨格が存在する場合である。一般式(2)で表される構成単位において、Rは、前記一般式(1)の場合と同じ定義であり、R2およびR3はそれぞれ独立した低級アルキル基、すなわち前記したC1〜C5程度の直鎖状または分岐状アルキル基である。このような基は、2−メチル−2−アダマンチル基より酸解離性が高くなる傾向がある。なお、前記のR2およびR3については、共にメチル基とするのが工業的に好ましい。 In the structural unit represented by the general formula (2), the carbon atom adjacent to the oxygen atom (—O—) of the ester portion of (meth) acrylic acid is a tertiary alkyl group, and further adamantyl is contained in the alkyl group. This is the case when a ring skeleton such as a group is present. In the structural unit represented by the general formula (2), R has the same definition as in the general formula (1), and R 2 and R 3 are independent lower alkyl groups, that is, about the above-described C1 to C5. These are linear or branched alkyl groups. Such groups tend to be more acid dissociable than 2-methyl-2-adamantyl groups. In addition, it is industrially preferable that R 2 and R 3 are both methyl groups.
一般式(3)で表される構成単位は、(メタ)アクリル酸エステル部ではなく、別のエステル部の酸素原子(−O−)に隣接する炭素原子が第3級アルキル基であり、該エステル部と(メタ)アクリル酸エステル部とをテトラシクロドデカニル基のような環骨格で連結する場合である。一般式(3)で表される単位において、Rは前記一般式(1)の場合と同じ定義であり、R4はtert−ブチル基やtert−アミル基のような第3級アルキル基である。なお、R4については、tert−ブチル基とするのが工業的に好ましい。
また、このような一般式(1)〜(3)で表される構成単位の中では、特に一般式(1)で表される構成単位で、かつR1がメチル基またはエチル基であるものが、解像性に優れる等の点で好ましい。
The structural unit represented by the general formula (3) is not a (meth) acrylic ester part, but a carbon atom adjacent to an oxygen atom (—O—) of another ester part is a tertiary alkyl group, This is a case where the ester part and the (meth) acrylic acid ester part are connected by a ring skeleton such as a tetracyclododecanyl group. In the unit represented by the general formula (3), R has the same definition as in the general formula (1), and R 4 is a tertiary alkyl group such as a tert-butyl group or a tert-amyl group. . As for R 4 is, to an tert- butyl group is preferred industrially.
Among the structural units represented by the general formulas (1) to (3), particularly, the structural unit represented by the general formula (1), and R 1 is a methyl group or an ethyl group However, it is preferable in terms of excellent resolution.
構成単位(a2)は、ラクトン含有単環または多環式基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位である。ラクトン官能基は、本発明の組成物から形成されるレジスト膜の基板への密着性を高めたり、現像液との親水性を高めたりするうえで有効なものである。
構成単位(a2)としては、このようなラクトン官能基と環基とを共に持てば、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、ラクトン含有単環式基としては、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基が挙げられ、また、ラクトン含有多環式基としては、ラクトン基を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。特に、以下のような構造式(6)を有するラクトン含有ビシクロアルカン、または構造式(7)を有するラクトン含有トリシクロアルカンから水素原子を1つを除いた基が、工業上入手し易いなどの点で有利である。
The structural unit (a2) is a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester containing a lactone-containing monocyclic or polycyclic group. The lactone functional group is effective in increasing the adhesion of the resist film formed from the composition of the present invention to the substrate or increasing the hydrophilicity with the developer.
As the structural unit (a2), any unit can be used without particular limitation as long as it has both such a lactone functional group and a cyclic group. Specifically, examples of the lactone-containing monocyclic group include groups obtained by removing one hydrogen atom from γ-butyrolactone, and examples of the lactone-containing polycyclic group include bicycloalkanes having a lactone group, tricyclo groups. Examples include groups in which one hydrogen atom has been removed from an alkane or tetracycloalkane. In particular, a lactone-containing bicycloalkane having the following structural formula (6) or a group obtained by removing one hydrogen atom from a lactone-containing tricycloalkane having the structural formula (7) is easily available industrially. This is advantageous.
また、構成単位(a2)として具体的には、ラクトン含有モノシクロアルキル基またはトリシクロアルキル基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位が挙げられ、より具体的には、下記一般式(8)〜(10)で表される構成単位が挙げられる。 Specific examples of the structural unit (a2) include structural units derived from (meth) acrylic acid esters containing a lactone-containing monocycloalkyl group or tricycloalkyl group, and more specifically, Examples include structural units represented by formulas (8) to (10).
(式中、Rは水素原子または低級アルキル基である)
(Wherein R is a hydrogen atom or a lower alkyl group)
また、このような一般式(8)〜(10)で表される構成単位の中では、近接効果の抑制・低減についての効果が優れる等の点では、α炭素にエステル結合を有する一般式(10)で表される(メタ)アクリル酸のγ−ブチロラクトンエステル、すなわちγ−ブチロラクトンの(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
また、一般式(8)、(9)で表される(メタ)アクリル酸のノルボルナンラクトンエステル、すなわちノルボルナンラクトンの(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位は、得られるレジストパターンの形状、例えば矩形性がさらに良好であるため、好ましい。特に、一般式(9)で表される構成単位はその効果が極めて高く、好ましい。
In addition, among the structural units represented by the general formulas (8) to (10), the general formula having an ester bond on the α-carbon (for example, the effect of suppressing and reducing the proximity effect is excellent) ( The structural unit derived from (meth) acrylic acid γ-butyrolactone ester represented by 10), that is, a (meth) acrylic acid ester of γ-butyrolactone is preferred.
Moreover, the norbornane lactone ester of (meth) acrylic acid represented by the general formulas (8) and (9), that is, the structural unit derived from the (meth) acrylic acid ester of norbornane lactone is the shape of the resist pattern to be obtained, For example, it is preferable because the rectangularity is even better. In particular, the structural unit represented by the general formula (9) is preferable because of its extremely high effect.
構成単位(a3)は、水酸基含有多環式基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位であり、極性基である水酸基を有することにより、樹脂成分(A)全体の現像液との親水性を高め、露光部のアルカリ溶解性を向上し、これにより解像性の向上に寄与するものである。ここで、多環式基としては、前記の構成単位(a1)の場合と同様の多環式基を用いることができる。
このような構成単位(a3)としては、水酸基含有多環式基であれば特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、水酸基含有アダマンチル基、特に下記一般式(4)で表される構成単位が、耐ドライエッチング性を上昇させる効果と、パターン断面を矩形状にする効果とを有する点で好ましい。
The structural unit (a3) is a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester containing a hydroxyl group-containing polycyclic group. By having a hydroxyl group that is a polar group, the developer of the resin component (A) as a whole This improves the hydrophilicity of the light and improves the alkali solubility of the exposed portion, thereby contributing to the improvement of the resolution. Here, as the polycyclic group, the same polycyclic group as in the structural unit (a1) can be used.
Such a structural unit (a3) is not particularly limited as long as it is a hydroxyl group-containing polycyclic group, and any unit can be used. Specifically, a hydroxyl group-containing adamantyl group, particularly a structural unit represented by the following general formula (4) is preferable in that it has an effect of increasing dry etching resistance and an effect of making the pattern cross section rectangular.
構成単位(a4)は、前記構成単位(a2)、(a3)以外の多環式基含有非酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
多環式基含有非酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位とは、露光前後の(A)成分全体の疎水性を高めてアルカリ溶解性を抑制する機能を有する構成単位である。すなわち、露光前の(A)成分全体のアルカリ溶解性を低減させるとともに、露光後に、(B)成分から発生する酸の作用により解離することなく、前記構成単位(a1)の酸解離性溶解抑制基の解離により(A)成分全体がアルカリ可溶性へと変化した際の(A)成分全体のアルカリ溶解性を、アルカリ不溶とならない範囲で低減する溶解抑制性を有する基を含む構成単位である。
構成単位(a4)は、前記構成単位(a1)、構成単位(a2)、構成単位(a3)とは重複しない。すなわち、構成単位(a1)における酸解離性溶解抑制基、構成単位(a2)におけるラクトン基、構成単位(a3)における水酸基といった基をいずれも保持しない。
構成単位(a4)の多環式基としては、前記構成単位(a1)の場合と同様の多環式基を用いることができる。
このような構成単位(a4)としては、ArFポジ型レジスト材料として従来から知られている多数のものが使用可能であるが、特にトリシクロデカニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、テトラシクロドデカニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種より誘導される構成単位が、工業上入手し易いなどの点で好ましい。例示したこれらの構成単位を、以下に一般式(11)〜(14)として示す。これらの中でも、一般式(11)で表される構成単位は、得られるレジストパターンの形状、例えば矩形性が特に良好であるため、好ましい。
The structural unit (a4) is a structural unit derived from a (meth) acrylic ester containing a polycyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group other than the structural units (a2) and (a3).
A structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester containing a polycyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group is a function of suppressing the alkali solubility by increasing the hydrophobicity of the entire component (A) before and after exposure. Is a structural unit having That is, the alkali solubility of the entire component (A) before exposure is reduced, and the acid dissociable dissolution of the structural unit (a1) is suppressed without being dissociated by the action of an acid generated from the component (B) after exposure. It is a structural unit containing a group having a dissolution inhibitory property that reduces the alkali solubility of the entire component (A) when the entire component (A) is changed to alkali-soluble due to the dissociation of the group within a range that does not become insoluble in alkali.
The structural unit (a4) does not overlap with the structural unit (a1), the structural unit (a2), or the structural unit (a3). That is, none of the groups such as the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the structural unit (a1), the lactone group in the structural unit (a2), and the hydroxyl group in the structural unit (a3) are retained.
As the polycyclic group for the structural unit (a4), the same polycyclic groups as those for the structural unit (a1) can be used.
As such a structural unit (a4), many conventionally known ArF positive resist materials can be used, and in particular, tricyclodecanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, tetra A structural unit derived from at least one selected from cyclododecanyl (meth) acrylate is preferable in terms of industrial availability. These exemplified structural units are shown below as general formulas (11) to (14). Among these, the structural unit represented by the general formula (11) is preferable because the shape of the obtained resist pattern, for example, rectangularity is particularly good.
(式中、Rは水素原子または低級アルキル基である)
(Wherein R is a hydrogen atom or a lower alkyl group)
(A)成分としては、特に、構成単位(a1)として前記一般式(1)で表される構成単位を含み、構成単位(a2)として前記一般式(9)で表される構成単位を含み、構成単位(a3)として前記一般式(4)で表される構成単位を含み、構成単位(a4)として前記一般式(11)で表される構成単位を含む共重合体、すなわち、下記4種の構成単位を含む共重合体が好ましい。これは、LERやレジストパターンの矩形性において特に優れているためである。また、ドライエッチング耐性について、後述する樹脂より高くなるため好ましい。
なかでも、構成単位(a1)〜(a4)からなる共重合体が上記効果に優れており、好ましい。
As the component (A), in particular, the structural unit (a1) includes the structural unit represented by the general formula (1), and the structural unit (a2) includes the structural unit represented by the general formula (9). A copolymer containing the structural unit represented by the general formula (4) as the structural unit (a3) and the structural unit represented by the general formula (11) as the structural unit (a4), that is, the following 4 Copolymers containing seed structural units are preferred. This is because LER and the rectangularity of the resist pattern are particularly excellent. Moreover, since it becomes higher than resin mentioned later about dry etching tolerance, it is preferable.
Especially, the copolymer which consists of structural unit (a1)-(a4) is excellent in the said effect, and preferable.
(A)成分中における各構成単位(a1)〜(a4)の割合については、構成単位(a1)が25〜50モル%、好ましくは30〜40モル%の範囲であり、構成単位(a2)が25〜50モル%、好ましくは30〜40モル%の範囲であり、構成単位(a3)が10〜30モル%、好ましくは10〜20モル%の範囲であり、構成単位(a4)が3〜25モル%、好ましくは5〜20モル%の範囲であるのが好適とされる。このような範囲とすれば、得られるポジ型レジスト組成物から形成される孤立パターンの焦点深度幅を大きく向上させ、かつ近接効果も十分に抑制してこれを大きく低減することができる。なお、前記の範囲を大きく逸脱すると、解像性が低下するといった不具合が生じるおそれがある。 (A) About the ratio of each structural unit (a1)-(a4) in a component, structural unit (a1) is 25-50 mol%, Preferably it is the range of 30-40 mol%, and structural unit (a2) Is in the range of 25 to 50 mol%, preferably 30 to 40 mol%, the structural unit (a3) is in the range of 10 to 30 mol%, preferably 10 to 20 mol%, and the structural unit (a4) is 3 It is suitable to be in the range of ˜25 mol%, preferably 5 to 20 mol%. With such a range, the depth of focus of the isolated pattern formed from the obtained positive resist composition can be greatly improved, and the proximity effect can be sufficiently suppressed to greatly reduce this. In addition, if it deviates greatly from the said range, there exists a possibility that the malfunction that resolution may fall may arise.
また、本発明のポジ型レジスト組成物においては、(A)成分として、前記の各構成単位(a1)〜(a4)を形成するモノマーに、従来化学増幅型のポジ型レジストとして公知の耐ドライエッチング性向上基や酸非解離性の溶解抑制基を有するアクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などのアルカリ可溶性とするためのエチレン性二重結合を有するカルボン酸、アクリル樹脂の製造に用いられる公知のモノマーなどを、必要に応じて適宜組み合わせ、共重合させて用いることもできる。 Further, in the positive resist composition of the present invention, as the component (A), the dry resisting resistance known as a conventional chemically amplified positive resist is added to the monomer forming each of the structural units (a1) to (a4). Carboxyl having an ethylenic double bond for alkali-solubility such as acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, etc. having etchability improving groups and non-acid dissociable, dissolution inhibiting groups Known monomers and the like used for the production of acid and acrylic resin can be appropriately combined and copolymerized as necessary.
アクリル酸誘導体としては、例えばアクリル酸ナフチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸3−オキソシクロヘキシル、アクリル酸とテルピネオールとのエステル、アクリル酸と3−ブロモアセトンとのエステルなどのカルボキシル基の水酸基を耐ドライエッチング性向上基や酸非解離性置換基で保護したアクリル酸エステルなどが挙げられる。また、メタクリル酸誘導体としては、これらのアクリル酸誘導体に対応するメタクリル酸の誘導体を挙げることができる。 Examples of acrylic acid derivatives include dry etching resistance to hydroxyl groups of carboxyl groups such as naphthyl acrylate, benzyl acrylate, 3-oxocyclohexyl acrylate, esters of acrylic acid and terpineol, and esters of acrylic acid and 3-bromoacetone. And an acrylic ester protected with a non-acid-dissociable substituent. Examples of methacrylic acid derivatives include methacrylic acid derivatives corresponding to these acrylic acid derivatives.
また、エチレン性二重結合を有するカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
アクリル樹脂の製造に用いられる公知のモノマーの例としては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどのアクリル酸アルキルエステルおよび対応するメタクリル酸アルキルエステルなどを挙げることができる。
Examples of the carboxylic acid having an ethylenic double bond include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and fumaric acid.
Examples of known monomers used in the production of acrylic resins include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-hexyl acrylate, acrylic acid Examples thereof include alkyl acrylates such as octyl, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and the corresponding alkyl methacrylates.
(A)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。 The component (A) can be obtained by polymerizing a monomer for deriving each structural unit by a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN).
(A)成分の質量平均分子量(ゲルパーミネーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算基準)は、7500以下であることが好ましい。より好ましくは4000〜7200、最も好ましくは5000〜6500である。質量平均分子量が7500以下であることにより、LERがさらに向上する。また、アルカリ現像時の現像欠陥も低減される。また、質量平均分子量が4000以上であると(A)成分の合成が容易である。 The mass average molecular weight of the component (A) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is preferably 7500 or less. More preferably, it is 4000-7200, Most preferably, it is 5000-6500. When the mass average molecular weight is 7500 or less, LER is further improved. Also, development defects during alkali development are reduced. Moreover, the synthesis | combination of (A) component is easy in a mass mean molecular weight being 4000 or more.
(A)成分は、1種または2種以上の樹脂から構成することができ、例えば上述の様な構成単位(a1)〜(a4)からなる共重合体を1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The component (A) can be composed of one kind or two or more kinds of resins. For example, a copolymer composed of the structural units (a1) to (a4) as described above may be used alone, Two or more kinds may be mixed and used.
本発明においては、(A)成分が前記構成単位(a1)〜(a4)を含む共重合体であることによって、孤立ラインパターンの焦点深度を向上させ、かつ近接効果をも低減することができ、これにより疎・密の両パターンにおいて、マスクパターンに忠実なレジストパターンを形成するようになる。
また、後述する(B)成分との組み合わせにより、L&Sパターンや孤立スペースパターンの解像性を高める。さらに、これらのパターンのLERや形状、焦点深度等を向上させる。
In the present invention, since the component (A) is a copolymer containing the structural units (a1) to (a4), the depth of focus of the isolated line pattern can be improved and the proximity effect can be reduced. As a result, a resist pattern faithful to the mask pattern is formed in both sparse and dense patterns.
Further, the resolution of the L & S pattern and the isolated space pattern is enhanced by the combination with the component (B) described later. Furthermore, the LER, shape, depth of focus, etc. of these patterns are improved.
<(B)成分>
本発明は、(B)成分が、前記一般式(b−1)または(b−2)で表されるスルホニウム化合物(以下、それぞれ、スルホニウム化合物1、スルホニウム化合物2ということがある)を含有することを特徴とするものである。
<(B) component>
In the present invention, the component (B) contains a sulfonium compound represented by the general formula (b-1) or (b-2) (hereinafter sometimes referred to as a sulfonium compound 1 or a sulfonium compound 2, respectively). It is characterized by this.
式(b−1)、(b−2)中、Xは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
Y、Zは、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは1〜7、より好ましくは1〜3である。Xのアルキレン基の炭素数またはY、Zのアルキル基の炭素数が小さいほどレジスト溶媒への溶解性も良好であるため好ましい。
また、Xのアルキレン基またはY、Zのアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
In formulas (b-1) and (b-2), X is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 2 carbon atoms. 6, preferably 3 to 5, and most preferably 3 carbon atoms.
Y and Z are each independently a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 1 carbon atoms. 7, more preferably 1-3. The smaller the number of carbon atoms of the alkylene group of X or the number of carbon atoms of the alkyl groups of Y and Z, the better the solubility in the resist solvent, which is preferable.
In addition, in the alkylene group of X or the alkyl group of Y and Z, the greater the number of hydrogen atoms substituted by fluorine atoms, the stronger the acid, and the transparency to high energy light and electron beams of 200 nm or less Is preferable. The proportion of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. A perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group.
R1〜R3はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。
R1〜R3のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R1〜R3のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R1〜R3のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
R1〜R3のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、アルキル基、ハロゲン原子等で置換されていてもされていなくてもよいフェニル基、ナフチル基が挙げられる。安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。
R1〜R3のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R1〜R3はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
R 1 to R 3 each independently represents an aryl group or an alkyl group.
At least one of R 1 to R 3 represents an aryl group. Of R 1 to R 3 , two or more are preferably aryl groups, and most preferably R 1 to R 3 are all aryl groups.
The aryl group of R 1 to R 3, is not particularly limited, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkyl group, a phenyl group which may not be substituted with a halogen atom or the like And a naphthyl group. An aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferable because it can be synthesized at low cost.
The alkyl group of R 1 to R 3, is not particularly limited, for example, a straight, include alkyl groups such as branched or cyclic. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
Among these, it is most preferable that all of R 1 to R 3 are phenyl groups.
これらのスルホニウム化合物1,2は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 These sulfonium compounds 1 and 2 may be used alone or in combination of two or more.
本発明において、(B)成分は、LER、解像性、レジストパターン形状、焦点深度等に優れることから、スルホニウム化合物1、2を含むことが必要である。 In the present invention, since the component (B) is excellent in LER, resolution, resist pattern shape, depth of focus, etc., it is necessary to contain sulfonium compounds 1 and 2.
(B)成分中、スルホニウム化合物1および2から選ばれる少なくとも1種の割合は、その合計量として、(B)成分全体の25〜100質量%が好ましく、30〜100質量%がより好ましい。25質量%以上であることにより、本発明の効果が充分なものとなる。 In the component (B), the ratio of at least one selected from the sulfonium compounds 1 and 2 is preferably 25 to 100% by mass, more preferably 30 to 100% by mass, based on the total amount of the component (B). The effect of this invention becomes sufficient because it is 25 mass% or more.
本発明において、(B)成分は、さらに、従来化学増幅型ホトレジスト組成物において使用されている公知の酸発生剤を含有してもよい。酸発生剤は、これまでヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩、オキシムスルホネート類、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ニトロベンジルスルホネート類、イミノスルホネート類、ジスルホン類など多種のものが知られているので、このような公知の酸発生剤から特に限定せずに用いることができる。
その中でも、特にフッ化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとして含むオニウム塩(以下、オニウム塩系酸発生剤という)が、発生する酸の強度が強いことから、好適である。
かかるオニウム塩系酸発生剤のカチオンとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、n‐ブチル基、tert‐ブチル基などの低級アルキル基;メトキシ基、エトキシ基などの低級アルコキシ基などで置換されていてもよいモノまたはジフェニルヨードニウム、モノ、ジ、またはトリフェニルスルホニウム;ジメチル(4‐ヒドロキシナフチル)スルホニウムなどが好ましい。
また、かかるオニウム塩系酸発生剤のアニオンは、炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたフッ化アルキルスルホン酸イオンが、安全性が高いことから好ましい。炭素数が7以下であることにより、スルホン酸としての強度も高くなる。また、該フッ化アルキルスルホン酸イオンのフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。このようなものとしては、具体的には、トリフルオロメタンスルホネート、ヘプタフルオロプロパンスルホネートなどが挙げられる。
In the present invention, the component (B) may further contain a known acid generator that has been conventionally used in chemically amplified photoresist compositions. Various acid generators have been known such as onium salts such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonates, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, nitrobenzyl sulfonates, iminosulfonates, and disulfones. Therefore, these known acid generators can be used without particular limitation.
Of these, onium salts containing fluorinated alkyl sulfonate ions as anions (hereinafter referred to as onium salt acid generators) are particularly preferred because the strength of the acid generated is strong.
Examples of the cation of the onium salt acid generator include a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group and a tert-butyl group; a lower alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group. Preferred are mono- or diphenyliodonium, mono-, di-, or triphenylsulfonium; dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium and the like.
The anion of the onium salt acid generator is a fluorine atom in which part or all of the hydrogen atoms of a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms are substituted with fluorine atoms. Alkyl sulfonate ions are preferred because of their high safety. When the number of carbon atoms is 7 or less, the strength as a sulfonic acid is increased. Further, the fluorination rate of the fluorinated alkyl sulfonate ion (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%. Particularly, all the hydrogen atoms are fluorine atoms. The substituted one is preferable because the strength of the acid is increased. Specific examples thereof include trifluoromethane sulfonate and heptafluoropropane sulfonate.
このようなオニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4‐tert‐ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4‐メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4‐ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロンメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどが挙げられる。
これらのオニウム塩系酸発生剤酸発生剤は1種単独で、または2種以上混合して用いることができる。
Specific examples of such onium salt acid generators include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium. Trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium Trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate Or its nonafluorobutane sulfonate, monophenyldimethylsulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, diphenyl monomethylsulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, etc. Is mentioned.
These onium salt acid generators can be used singly or in combination of two or more.
(B)成分としてオニウム塩系酸発生剤をスルホニウム化合物1および2から選ばれる少なくとも1種と混合して用いる場合、オニウム塩系酸発生剤酸発生剤の割合は、10〜75質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。上記範囲内のオニウム塩系酸発生剤酸発生剤を配合することにより、LERや現像欠陥等に優れたものとなる。また、オニウム塩系酸発生剤とスルホニウム化合物1および2から選ばれる少なくとも1種との混合比率(質量比)は1:9〜9:1、好ましくは1:5〜5:1、最も好ましいのは1:2〜2:1である。上記の比率で酸発生剤を混合して用いることで、LERや現像欠陥に優れたものとなる。 When the onium salt acid generator is used as a component in combination with at least one selected from sulfonium compounds 1 and 2, the proportion of the onium salt acid generator is preferably 10 to 75% by mass. 30 to 70% by mass is more preferable. By blending an onium salt-based acid generator within the above range, an acid generator is excellent in LER and development defects. The mixing ratio (mass ratio) of the onium salt acid generator and at least one selected from sulfonium compounds 1 and 2 is 1: 9 to 9: 1, preferably 1: 5 to 5: 1, and most preferably. Is 1: 2 to 2: 1. By mixing and using an acid generator at the above ratio, the LER and development defects are excellent.
(B)成分は、(A)成分100質量部に対して0.1〜30質量部、好ましくは0.5〜20質量部、さらに好ましくは1〜10質量部の割合で用いられる。下限値未満では像形成がなされず、30質量部をこえると均一な溶液となりにくく、保存安定性が低下するおそれがある。 (B) A component is 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 0.5-20 mass parts, More preferably, it is used in the ratio of 1-10 mass parts. If it is less than the lower limit, no image is formed, and if it exceeds 30 parts by mass, it becomes difficult to form a uniform solution and the storage stability may be lowered.
<(C)成分>
本発明のポジ型レジスト組成物は、材料を有機溶剤(C)(以下、(C)成分という)に溶解させて製造することができる。
(C)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類や、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール、またはジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類およびその誘導体や、ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類などを挙げることができる。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)と極性溶剤との配合比は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜8:2、より好ましくは2:8〜5:5の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤として乳酸エチル(EL)を配合する場合は、PGMEA:ELの質量比が好ましくは2:8〜5:5、より好ましくは3:7〜4:6であると好ましい。また、有機溶剤として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(C)成分の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜圧に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内とされる。
<(C) component>
The positive resist composition of the present invention can be produced by dissolving the material in an organic solvent (C) (hereinafter referred to as component (C)).
As the component (C), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and any one of conventionally known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types can be appropriately selected and used.
For example, ketones such as γ-butyrolactone, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, 2-heptanone, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol Or dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether and other polyhydric alcohols and derivatives thereof, cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, lactic acid Ethyl, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methoxypropio Methyl acid, esters such as ethyl ethoxypropionate can be exemplified. These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents. The blending ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and the polar solvent may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 8: 2, more preferably It is preferable to be in the range of 2: 8 to 5: 5.
More specifically, when ethyl lactate (EL) is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 2: 8 to 5: 5, more preferably 3: 7 to 4: 6. preferable. In addition, as the organic solvent, a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of the component (C) used is not particularly limited, but is a concentration that can be applied to a substrate or the like and is appropriately set according to the coating film pressure. Generally, the solid content concentration of the resist composition is 2 to 2. It is within the range of 20% by mass, preferably 5-15% by mass.
<(D)成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、含窒素有機化合物(D)(以下、(D)成分という)を配合させることができる。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いれば良いが、アミン、特に第2級低級脂肪族アミンや第3級低級脂肪族アミンが好ましい。
ここで、低級脂肪族アミンとは炭素数5以下のアルキルまたはアルキルアルコールのアミンを言い、この第2級や第3級アミンの例としては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられるが、特にトリエタノールアミンのような第3級アルカノールアミンが好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
<(D) component>
In the positive resist composition of the present invention, a nitrogen-containing organic compound (D) (hereinafter referred to as “component (D)”) is further added as an optional component in order to improve the resist pattern shape, stability over time and the like. Can be blended.
Since a wide variety of components (D) have already been proposed, any known one may be used, but amines, particularly secondary lower aliphatic amines and tertiary lower aliphatic amines are preferred. .
Here, the lower aliphatic amine refers to an alkyl or alkyl alcohol amine having 5 or less carbon atoms, and examples of the secondary and tertiary amines include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, Tri-n-propylamine, tripentylamine, diethanolamine, triethanolamine and the like can be mentioned, and tertiary alkanolamines such as triethanolamine are particularly preferable.
These may be used alone or in combination of two or more.
(D) component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.
<(E)成分>
また、前記(D)成分との配合による感度劣化を防ぎ、またレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸またはリンのオキソ酸若しくはその誘導体(E)(以下、(E)成分という)を含有させることができる。なお、(D)成分と(E)成分は併用することもできるし、いずれか1種を用いることもできる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ‐n‐ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸またはそれらのエステルのような誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸‐ジ‐n‐ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸およびそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸およびそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
(E)成分は、(A)成分100質量部当り0.01〜5.0質量部の割合で用いられる。
<(E) component>
In addition, for the purpose of preventing the deterioration of sensitivity due to the blending with the component (D) and improving the resist pattern shape, retention stability, etc., an organic carboxylic acid or an oxo acid of phosphorus or a derivative thereof (optional) E) (hereinafter referred to as component (E)) can be contained. In addition, (D) component and (E) component can also be used together, and any 1 type can also be used.
As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and other phosphoric acid or derivatives thereof such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid- Like phosphonic acids such as di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester and derivatives thereof, phosphinic acids such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid and their esters Among these, phosphonic acid is particularly preferable.
(E) A component is used in the ratio of 0.01-5.0 mass parts per 100 mass parts of (A) component.
<その他の任意成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤などを適宜、添加含有させることができる。
<Other optional components>
The positive resist composition of the present invention further contains miscible additives as desired, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surfactants for improving coating properties, dissolution inhibitors, A plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent, and the like can be appropriately added and contained.
≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まずシリコンウェーハのような基板上に、上記ポジ型レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、PAB(プレベーク)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施し、レジスト膜を形成する。これに、例えばArF露光装置などによりArFエキシマレーザー光を所望のマスクパターンを介して選択的に露光した後、80〜150℃の温度条件下、PEB(露光後加熱)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。次いでこれをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像処理する。このようにして、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
なお、基板とレジスト組成物の塗布層との間には、有機系または無機系の反射防止膜を設けることもできる。
また、露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。本発明にかかるレジスト組成物は、特に、ArFエキシマレーザーに対して有効である。
≪Resist pattern formation method≫
The resist pattern forming method of the present invention can be performed, for example, as follows.
That is, first, the positive resist composition is applied onto a substrate such as a silicon wafer with a spinner or the like, and PAB (pre-baking) is applied for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds under a temperature condition of 80 to 150 ° C. And a resist film is formed. For this, for example, after ArF excimer laser light is selectively exposed through a desired mask pattern using an ArF exposure apparatus or the like, PEB (post-exposure heating) is preferably performed for 40 to 120 seconds under a temperature condition of 80 to 150 ° C. Is applied for 60-90 seconds. Subsequently, this is developed using an alkali developer, for example, an aqueous solution of 0.1 to 10% by mass of tetramethylammonium hydroxide. In this way, a resist pattern faithful to the mask pattern can be obtained.
An organic or inorganic antireflection film can be provided between the substrate and the coating layer of the resist composition.
The wavelength used for exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray Or the like. The resist composition according to the present invention is particularly effective for an ArF excimer laser.
以下、本発明を、実施例を示して詳しく説明する。
合成例1−1
下記モノマー(a11)、(a21)、(a31)および(a41)の混合物0.25モルを、500mlのメチルエチルケトン(MEK)に溶解し、これにAIBN0.01molを加えて溶解した。得られた溶液を、65〜70℃に加熱し、この温度を3時間維持した。その後、得られた反応液を、よく撹拌したイソプロパノール3L中に注ぎ、析出した固形物をろ過により分離した。得られた固形物を300mlのMEKに溶解し、よく撹拌したメタノール3L中に注ぎ、析出した固形物をろ過により分離し、乾燥させて、下記[化16]で表される、質量平均分子量10000の樹脂1−1を得た。
(a11):2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート(一般式(1)において、Rがメチル基で、R1がメチル基である構成単位に相当するモノマー) 40モル%
(a21):γ−ブチロラクトンメタクリレート(一般式(10)において、Rがメチル基である構成単位に相当するモノマー) 40モル%
(a31):3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレート(一般式(4)において、Rがメチル基である構成単位に相当するモノマー) 15モル%
(a41):トリシクロデカニルメタクリレート(一般式(11)において、Rがメチル基である構成単位に相当するモノマー) 5モル%
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
Synthesis Example 1-1
A mixture of the following monomers (a11), (a21), (a31) and (a41) (0.25 mol) was dissolved in 500 ml of methyl ethyl ketone (MEK), and AIBN (0.01 mol) was added thereto and dissolved. The resulting solution was heated to 65-70 ° C. and this temperature was maintained for 3 hours. Thereafter, the obtained reaction solution was poured into 3 L of well-stirred isopropanol, and the precipitated solid was separated by filtration. The obtained solid was dissolved in 300 ml of MEK, poured into 3 L of well-stirred methanol, the precipitated solid was separated by filtration and dried, and the mass average molecular weight 10000 represented by the following [Chemical Formula 16] The resin 1-1 was obtained.
(A11): 2-methyl-2-adamantyl methacrylate (monomer corresponding to the structural unit in which R is a methyl group and R 1 is a methyl group in the general formula (1)) 40 mol%
(A21): γ-butyrolactone methacrylate (monomer corresponding to the structural unit in which R is a methyl group in the general formula (10)) 40 mol%
(A31): 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate (monomer corresponding to the structural unit in which R is a methyl group in the general formula (4)) 15 mol%
(A41): Tricyclodecanyl methacrylate (monomer corresponding to the structural unit in which R is a methyl group in the general formula (11)) 5 mol%
合成例1−2
合成例1−1と同様な組成および方法で質量平均分子量6900の樹脂1−2を得た。
Synthesis Example 1-2
Resin 1-2 having a mass average molecular weight of 6900 was obtained by the same composition and method as in Synthesis Example 1-1.
合成例2−1
合成例1−1において、(a11)、(a21)に代えて下記モノマー(a12)、(a22)を用い、各モノマーの組成を(a12)/(a22)/(a31)/(a41)=40モル%/35モル%/15モル%/10モル%とした以外は合成例1−1と同様にして、下記[化17]で表される、質量平均分子量10500の樹脂2−1を得た。
(a12):2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート(一般式(1)において、Rがメチル基で、R1がエチル基である構成単位に相当するモノマー)
(a22):ノルボルナンラクトンメタクリレート(一般式(8)において、Rがメチル基である構成単位に相当するモノマー)
Synthesis Example 2-1
In Synthesis Example 1-1, instead of (a11) and (a21), the following monomers (a12) and (a22) were used, and the composition of each monomer was (a12) / (a22) / (a31) / (a41) = Resin 2-1 having a mass average molecular weight of 10500 represented by the following [Chemical Formula 17] is obtained in the same manner as in Synthesis Example 1-1 except that 40 mol% / 35 mol% / 15 mol% / 10 mol% is used. It was.
(A12): 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate (a monomer corresponding to a structural unit in which R is a methyl group and R 1 is an ethyl group in the general formula (1))
(A22): Norbornane lactone methacrylate (monomer corresponding to the structural unit in which R is a methyl group in the general formula (8))
合成例2−2
合成例2−1と同様な組成および方法で質量平均分子量6400の樹脂2−2を得た。
Synthesis Example 2-2
Resin 2-2 having a mass average molecular weight of 6400 was obtained by the same composition and method as in Synthesis Example 2-1.
合成例3−1
合成例2において、(a22)に代えて下記モノマー(a23)を用いた以外は合成例2と同様にして、下記[化18]で表される、質量平均分子量7200の樹脂3−1を得た。
(a23):ノルボルナンラクトンメタクリレート(一般式(9)において、Rがメチル基である構成単位に相当するモノマー)
Synthesis Example 3-1
In Synthesis Example 2, a resin 3-1 having a mass average molecular weight of 7200 represented by the following [Chemical Formula 18] is obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that the following monomer (a23) is used instead of (a22). It was.
(A23): Norbornane lactone methacrylate (monomer corresponding to the structural unit in which R is a methyl group in the general formula (9))
合成例3−2
合成例3−1と同様な組成および方法で質量平均分子量10000の樹脂3−2を得た
Synthesis Example 3-2
Resin 3-2 having a mass average molecular weight of 10,000 was obtained by the same composition and method as in Synthesis Example 3-1.
実施例1
合成例1−1で得られた質量平均分子量10000の樹脂1−1の100質量部に、(B)成分として、上記一般式(b−1)におけるXが炭素数3のアルキレン基であり、R1〜R3がフェニル基であるスルホニウム化合物([化19]、以下、PAG1という)3.0質量部、(D)成分としてトリエタノールアミン0.35質量部を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PM)と乳酸エチル(EL)との混合物(質量比8:2)に溶解して、固形分濃度8質量%のポジ型レジスト組成物を調製した。
Example 1
In 100 parts by mass of the resin 1-1 having a mass average molecular weight of 10000 obtained in Synthesis Example 1-1, as the component (B), X in the general formula (b-1) is an alkylene group having 3 carbon atoms, A sulfonium compound in which R 1 to R 3 are phenyl groups ([Chemical Formula 19], hereinafter referred to as PAG1) (3.0 parts by mass), (D) component, triethanolamine (0.35 parts by mass), propylene glycol monomethyl ether acetate ( PM) and ethyl lactate (EL) in a mixture (mass ratio 8: 2) to prepare a positive resist composition having a solid content concentration of 8% by mass.
次いで、有機系反射防止膜組成物「ARC−29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いてシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で215℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚77nmの有機系反射防止膜を形成した。そして、上記ポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて反射防止膜上に塗布し、ホットプレート上で120℃、90秒間プレベーク(PAB)し、乾燥することにより、膜厚250nmのレジスト層を形成した。
ついで、ArF露光装置NSR−S302(ニコン社製;NA(開口数)=0.60,σ=0.55)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターン(バイナリー)を介して選択的に照射した。
そして、130℃、90秒間の条件でPEB処理し、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間パドル現像し、その後20秒間水洗して乾燥して、レジストパターンを形成した。
Next, an organic antireflection film composition “ARC-29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto a silicon wafer using a spinner, and baked on a hot plate at 215 ° C. for 60 seconds to be dried. Thereby, an organic antireflection film having a thickness of 77 nm was formed. Then, the positive resist composition is applied on the antireflection film using a spinner, prebaked (PAB) at 120 ° C. for 90 seconds on a hot plate, and dried to form a resist layer having a thickness of 250 nm. did.
Next, an ArF excimer laser (193 nm) is selectively passed through a mask pattern (binary) using an ArF exposure apparatus NSR-S302 (manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 0.60, σ = 0.55). Irradiated.
Then, PEB treatment was performed at 130 ° C. for 90 seconds, and further paddle development was performed at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds, followed by washing with water for 20 seconds and drying to form a resist pattern. Formed.
その結果、実施例1のポジ型レジスト組成物を用いて、幅120nmのラインアンドスペースが1:10(1320nmピッチ(P))のマスクがスペース幅80nmに転写される露光量Eop(感度)は25mJ/cm2であった。
また、形成された幅80nmの孤立レジストパターンは、トップ形状が丸みをおびず、レジストライン側壁が垂直で、矩形性の高いものであった。
また、上記で形成したパターンのLERを示す尺度である3σを求めた。その結果、得られたパターンの3σは5.0nmであった。なお、3σは、側長SEM(日立製作所社製,商品名「S−9220」)により、試料のレジストパターンの幅を32箇所測定し、その結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)である。この3σは、その値が小さいほどラフネスが小さく、均一幅のレジストパターンが得られたことを意味する。
また、焦点深度幅(DOF)は450nmであった。
As a result, using the positive resist composition of Example 1, the exposure amount Eop (sensitivity) at which a mask with a width and width of 120 nm and a 1:10 (1320 nm pitch (P)) mask is transferred to a space width of 80 nm is obtained. It was 25 mJ / cm 2 .
Further, the formed isolated resist pattern having a width of 80 nm had a highly rectangular shape with the top shape not rounded, the resist line sidewalls being vertical.
Further, 3σ, which is a scale indicating the LER of the pattern formed above, was obtained. As a result, 3σ of the obtained pattern was 5.0 nm. In addition, 3σ is a triple value of the standard deviation (σ) calculated from the result of measuring the width of the resist pattern of the sample at 32 locations with a side length SEM (trade name “S-9220” manufactured by Hitachi, Ltd.). (3σ). This 3σ means that the smaller the value, the smaller the roughness and the uniform width resist pattern was obtained.
The depth of focus (DOF) was 450 nm.
さらに、上記露光量Eopにて、上記マスクのピッチを次第に小さくしながら露光したときのラインアンドスペースの分離解像力は240nmピッチであった。分離解像力の値が小さいほど、レジスト組成物としての性能が良いことを示している。この評価法は当業者において頻繁に用いられている。 Further, the line-and-space separation / resolving power when the exposure was performed while the mask pitch was gradually reduced at the exposure amount Eop was a 240 nm pitch. It shows that the smaller the value of the separation resolution, the better the performance as a resist composition. This evaluation method is frequently used by those skilled in the art.
実施例2〜18、比較例1〜5
(A)成分の種類と(B)成分の種類および配合量(質量部)を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。
なお、実施例9〜12および比較例3は、実施例1におけるPABの温度を105℃に変え、PEBの温度を95℃に変えた。また、実施例13〜18および比較例4〜5は、実施例1におけるPABの温度を125℃に変え、PEBの温度を115℃に変えた。
Examples 2-18, Comparative Examples 1-5
A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of component (A) and the type and amount (parts by mass) of component (B) were changed as shown in Table 1.
In Examples 9 to 12 and Comparative Example 3, the temperature of PAB in Example 1 was changed to 105 ° C., and the temperature of PEB was changed to 95 ° C. In Examples 13 to 18 and Comparative Examples 4 to 5, the temperature of PAB in Example 1 was changed to 125 ° C., and the temperature of PEB was changed to 115 ° C.
表1中、PAG2は下記[化20]で表される化合物であり、PAG3は下記[化21]で表される化合物であり、PAG4は下記[化22]で表される化合物である。 In Table 1, PAG2 is a compound represented by the following [Chemical Formula 20], PAG3 is a compound represented by the following [Chemical Formula 21], and PAG4 is a compound represented by the following [Chemical Formula 22].
実施例2〜18および比較例1〜5で調製したポジ型レジスト組成物を、実施例1と同様な方法で評価し、表1にその結果を併記した。
なお、表1中、「Round」とは、スペース部のレジスト側壁の、レジスト膜表面付近のトップ形状が丸みを帯び、スペース部の形状がテーパー状になっていたことを示す。
The positive resist compositions prepared in Examples 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 5 were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are also shown in Table 1.
In Table 1, “Round” indicates that the top shape of the resist sidewall in the space portion near the surface of the resist film is rounded, and the shape of the space portion is tapered.
上述の結果から明らかなように、実施例1〜18のポジ型レジスト組成物は、孤立スペースパターンやL&Sパターンの解像性が高かった。さらに、形成されたパターンの形状が良好で、LERが小さく、DOFの大きなものであることがわかった。なかでも、樹脂3を用いた実施例13〜18のポジ型レジスト組成物は、LERにおいて特に優れていた。
As is clear from the above results, the positive resist compositions of Examples 1 to 18 had high resolution of isolated space patterns and L & S patterns. Furthermore, it was found that the shape of the formed pattern was good, the LER was small, and the DOF was large. Especially, the positive resist compositions of Examples 13 to 18 using the resin 3 were particularly excellent in LER.
Claims (16)
前記樹脂成分(A)が、多環式基含有酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a1)、ラクトン含有単環または多環式基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)、水酸基含有多環式基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)、および前記構成単位(a2)、(a3)以外の多環式基含有非酸解離性溶解抑制基を含む(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a4)を含む共重合体であり、
前記酸発生剤成分(B)が、下記一般式(b−1)または(b−2)
で表される少なくとも1種のスルホニウム化合物を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。 (A) a positive resist composition containing a resin component whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and (B) an acid generator component which generates an acid upon exposure,
The resin component (A) contains a structural unit (a1) derived from a (meth) acrylic acid ester containing a polycyclic group-containing acid dissociable, dissolution inhibiting group, a lactone-containing monocyclic or polycyclic group (meta ) Other than the structural unit (a2) derived from an acrylate ester, the structural unit (a3) derived from a (meth) acrylate ester containing a hydroxyl group-containing polycyclic group, and the structural units (a2) and (a3) A copolymer containing a structural unit (a4) derived from a (meth) acrylic acid ester containing a polycyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group,
The acid generator component (B) is represented by the following general formula (b-1) or (b-2)
A positive resist composition comprising at least one sulfonium compound represented by the formula:
で表される少なくとも1種の構成単位である請求項1記載のポジ型レジスト組成物。 The structural unit (a1) is represented by the following general formula (1), (2) or (3)
The positive resist composition according to claim 1, which is at least one structural unit represented by the formula:
で表される構成単位である請求項6記載のポジ型レジスト組成物。 The structural unit (a2) is represented by the following general formula (9).
The positive resist composition according to claim 6, which is a structural unit represented by:
で表される構成単位である請求項8記載のポジ型レジスト組成物。 The structural unit (a3) is represented by the following general formula (4).
The positive resist composition according to claim 8, which is a structural unit represented by:
で表される構成単位である請求項10記載のポジ型レジスト組成物。 The structural unit (a4) is represented by the following general formula (11).
The positive resist composition according to claim 10, which is a structural unit represented by:
A resist film is formed on a substrate using the positive resist composition according to claim 1, the resist film is selectively exposed, and then alkali-developed to form a resist pattern Forming a resist pattern.
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006027997A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-16 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Electron-beam or euv (extreme ultraviolet) resist composition and process for the formation of resist patterns |
| JP2006285228A (en) * | 2005-03-11 | 2006-10-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same |
| JP2006350212A (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Fujifilm Holdings Corp | Positive photosensitive composition and method for forming pattern using the positive photosensitive composition |
| JP2007277219A (en) * | 2006-03-16 | 2007-10-25 | Toyo Gosei Kogyo Kk | Sulfonium salt |
| WO2007148525A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method for formation of resist pattern |
| JP2010536977A (en) * | 2007-08-24 | 2010-12-02 | エイゼット・エレクトロニック・マテリアルズ・ユーエスエイ・コーポレイション | Polymers for use in photoresist compositions |
| JP2011008293A (en) * | 2010-09-15 | 2011-01-13 | Fujifilm Corp | Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same |
| US7960087B2 (en) | 2005-03-11 | 2011-06-14 | Fujifilm Corporation | Positive photosensitive composition and pattern-forming method using the same |
| JP2011164651A (en) * | 2005-07-26 | 2011-08-25 | Fujifilm Corp | Positive resist composition and method of pattern formation using the same |
| US8039200B2 (en) | 2004-02-05 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Photosensitive composition and pattern-forming method using the photosensitive composition |
| US8871421B2 (en) | 2005-07-26 | 2014-10-28 | Fujifilm Corporation | Positive resist composition and method of pattern formation with the same |
| JP2018173606A (en) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 東京応化工業株式会社 | Resist composition, resist pattern forming method, compound and acid diffusion controller |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002223001A (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Nichia Chem Ind Ltd | Photoelectric device |
| JP4193478B2 (en) * | 2001-12-03 | 2008-12-10 | 住友化学株式会社 | Sulfonium salt and its use |
| JP3803286B2 (en) * | 2001-12-03 | 2006-08-02 | 東京応化工業株式会社 | Positive resist composition and method for forming resist pattern |
| JP4042395B2 (en) * | 2001-12-06 | 2008-02-06 | 住友化学株式会社 | Sulfonium salt and its use |
| JP4225046B2 (en) * | 2001-12-13 | 2009-02-18 | 住友化学株式会社 | Energy active sulfonium salts and uses thereof |
| JP4002176B2 (en) * | 2001-12-27 | 2007-10-31 | 信越化学工業株式会社 | Photoacid generating compound, chemically amplified positive resist material, and pattern forming method |
| JP4254249B2 (en) * | 2002-01-23 | 2009-04-15 | 住友化学株式会社 | Chemically amplified positive resist composition |
| JP2003223001A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive resist composition |
| JP4199958B2 (en) * | 2002-06-03 | 2008-12-24 | Jsr株式会社 | Radiation sensitive resin composition |
-
2003
- 2003-12-15 JP JP2003416584A patent/JP2005173468A/en not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-12-07 WO PCT/JP2004/018189 patent/WO2005057287A1/en not_active Ceased
- 2004-12-09 TW TW93138146A patent/TWI286670B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8206886B2 (en) | 2004-02-05 | 2012-06-26 | Fujifilm Corporation | Photosensitive composition and pattern-forming method using the photosensitive composition |
| US8039200B2 (en) | 2004-02-05 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Photosensitive composition and pattern-forming method using the photosensitive composition |
| US7736842B2 (en) | 2004-09-09 | 2010-06-15 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition for electron beam or EUV (extreme ultraviolet) and method for forming resist pattern |
| WO2006027997A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-16 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Electron-beam or euv (extreme ultraviolet) resist composition and process for the formation of resist patterns |
| US7960087B2 (en) | 2005-03-11 | 2011-06-14 | Fujifilm Corporation | Positive photosensitive composition and pattern-forming method using the same |
| JP2006285228A (en) * | 2005-03-11 | 2006-10-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same |
| JP2006350212A (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Fujifilm Holdings Corp | Positive photosensitive composition and method for forming pattern using the positive photosensitive composition |
| US9057952B2 (en) | 2005-07-26 | 2015-06-16 | Fujifilm Corporation | Positive resist composition and method of pattern formation with the same |
| JP2011164651A (en) * | 2005-07-26 | 2011-08-25 | Fujifilm Corp | Positive resist composition and method of pattern formation using the same |
| JP2011164650A (en) * | 2005-07-26 | 2011-08-25 | Fujifilm Corp | Pattern forming method using positive resist composition |
| US8871421B2 (en) | 2005-07-26 | 2014-10-28 | Fujifilm Corporation | Positive resist composition and method of pattern formation with the same |
| US9541831B2 (en) | 2005-07-26 | 2017-01-10 | Fujifilm Corporation | Positive resist composition and method of pattern formation with the same |
| US9835945B2 (en) | 2005-07-26 | 2017-12-05 | Fujifilm Corporation | Positive resist composition and method of pattern formation with the same |
| JP2007277219A (en) * | 2006-03-16 | 2007-10-25 | Toyo Gosei Kogyo Kk | Sulfonium salt |
| WO2007148525A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method for formation of resist pattern |
| JP2010536977A (en) * | 2007-08-24 | 2010-12-02 | エイゼット・エレクトロニック・マテリアルズ・ユーエスエイ・コーポレイション | Polymers for use in photoresist compositions |
| KR101563375B1 (en) * | 2007-08-24 | 2015-10-26 | 에이제토 엘렉토로닉 마티리알즈 가부시키가이샤 | Polymers for use in photoresist compositions |
| JP2011008293A (en) * | 2010-09-15 | 2011-01-13 | Fujifilm Corp | Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same |
| JP2018173606A (en) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 東京応化工業株式会社 | Resist composition, resist pattern forming method, compound and acid diffusion controller |
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